Chongqing gold mechnical and electrical equipment Co., Ltd
لقد قمنا بتطوير 70 نوعًا من أجهزة اختبار الحريق وخدمنا العديد من الصناعات مثل مواد البناء والطيران والسكك الحديدية والمنظمة البحرية الدولية والأسلاك والكابلات والحماية من الحريق وما إلى ذلك.
شرح EN 16989 | اختبار حريق مقعد مركبة السكك الحديدية
EN 16989:2018 & EN 45545-2:2020
في الملحقين A و B من EN 45545-2:2013+A1:2015، تم تقديم اختبار حريق المقعد الكامل، حيث تم اختبار ثلاث مجموعات من المقاعد التالفة ولكن دون النظر في حالة المقاعد غير التالفة. وُجد أن المقاعد التي استوفت متطلبات EN 45545-2 HL3 قد استوفت بشكل فردي متطلبات BS 6853 Class Ia فقط، مما أدى إلى اعتماد أنظمة اختبار مختلفة وإنتاج نتائج اختبار متعارضة تمامًا. أيضًا، في معظم الحالات، كانت نتائج اختبار المقاعد التالفة أسوأ من تلك الخاصة بالمقاعد غير التالفة، ولكن كانت هناك أيضًا أوقات كان فيها أداء الاحتراق للمقاعد غير التالفة أسوأ من أداء المقاعد التالفة.
لهذه الأسباب، أعادت لجنة السكك الحديدية CEN/TC 256 صياغة طريقة الاختبار لاختبار سلوك الحريق للمقاعد المكتملة لتوفير أحكام مفصلة لاختبار الحريق للمقاعد الكاملة، مع تعديلات وإضافات مختلفة لمصدر الحريق، والتخريب، ووضع الاختبار، ومتطلبات العينة، وترتيب العينة، وإجراءات الاختبار، وإجراءات التحقق من معايرة المعدات والمتطلبات، وما إلى ذلك، وتمت الموافقة عليها في فبراير 2018، ونُشرت رسميًا باسم EN 16989:2018 في يونيو 2018.
الغرض من EN 16989
توفر EN 16989 طريقة موحدة لـ:
تحديد سلوك الحريق: تقييم كيفية تفاعل مقعد السكك الحديدية الكامل (بما في ذلك التنجيد ومسند الرأس ومسند الذراع وغلاف المقعد) عند تعرضه للحريق، مع التركيز على انبعاث الحرارة وإنتاج الدخان وانتشار اللهب.
تقييم مقاومة التخريب: اختبار قدرة المقعد على تحمل التلف المتعمد، والذي قد يؤثر على أداءه في حالة الحريق.
ضمان الامتثال: تلبية متطلبات السلامة من الحرائق الموضحة في EN 45545-2 لمركبات السكك الحديدية، خاصة لمقاعد الركاب، لتقليل مخاطر الحريق وتعزيز سلامة الإخلاء.
تعتبر هذه المعيارية بالغة الأهمية لضمان أن المواد المستخدمة في مركبات السكك الحديدية لا تساهم بشكل كبير في مخاطر الحريق، خاصة في السيناريوهات عالية الخطورة مثل الأنفاق أو القطارات المزدحمة.
متطلبات المقاعد في EN 45545-2
في EN 45545-2: 2020، تمت إزالة المحتوى السابق لاختبار حريق المقعد الكامل في الملحقين A و B، وتشير طريقة الاختبار رسميًا إلى EN 16989: 2018.
علاوة على ذلك، لدى EN 45545-2:2020 متطلبات معينة لمقاعد الركاب الكاملة وموادها:
بالنسبة للمقاعد غير المنجدة، هناك مبدآن لتلبية المتطلبات.
يجب أن تفي جميع مواد السطح بمتطلبات R6، أي المقعد، والجزء الأمامي والخلفي من مسند الظهر، ومساند الذراعين، وما إلى ذلك.
بدلاً من ذلك، يجب أن تفي مادة المقعد ومسند الظهر بمتطلبات R6. يجب أن يفي الجزء الأمامي من مسند الظهر ومسند الذراع ومسند الرأس القابل للإزالة بمتطلبات R21. يجب أن يفي المقعد الكامل بمتطلبات R18.
متطلبات EN45545-2 R6
متطلبات EN 45545-2 R18
متطلبات EN 45545-2 R21
للمقاعد المنجدة:
يجب أن تفي المقاعد الكاملة بمتطلبات R18، وتشير طريقة الاختبار إلى EN 16989: 2018. بالإضافة إلى ذلك، يجب إجراء اختبار التخريب بالقطع على المقعد قبل اختبار الحرق. بعد التخريب بالقطع، يتم قياس طول القطع لتقييم مستوى التخريب.
اختبار الحريق EN 16989 لمقعد المركبة
اختبارات الحريق مع المقاعد التي يمكن تخريبها
يلزم إجراء أربعة اختبارات حريق إذا كان سيتم اختبار المقعد بشكل كامل أو جزئي.
يجب إجراء اختبارين للحريق مع المقعد في حالة تخريب.
يجب إجراء اختبارين للحريق مع المقعد في حالة عدم تخريب.
اختبارات الحريق مع المقاعد التي لا يمكن تخريبها
يجب إجراء اختبارين للحريق وفقًا للبند 7 مع المقعد في حالة عدم تخريب
إجراء اختبار الحريق EN 16989
إعداد الاختبار
بيئة الاختبار: يتم إجراء الاختبار في ظل نظام قياس السعرات الحرارية مع غطاء وأنابيب عادم من الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يضمن حالة جيدة التهوية مع تدفق عادم يبلغ 1.2 متر مكعب/ثانية.
مصدر الاشتعال: يستخدم موقد يعمل بالبروبان بقدرة 15 كيلو واط كمصدر للاشتعال، مما يحاكي سيناريو حريق واقعي.
عينة الاختبار: يتم اختبار مجموعة مقعد كاملة، بما في ذلك التنجيد ومسند الرأس ومسند الذراع وغلاف المقعد. يتم تكييف المقعد قبل الاختبار لضمان الحصول على نتائج متسقة.
محاكاة التخريب: يخضع المقعد لاختبار التخريب بالقطع لمحاكاة التلف المتعمد. يتضمن ذلك إجراء قطع وقياس طولها لتقييم مدى تعرض المقعد للتخريب، حيث قد تتصرف المواد التالفة بشكل مختلف في حالة الحريق.
تكييف مقعد الاختبار.
التخريب بالقطع لمقعد الاختبار.
تحديد موضع مقعد الاختبار تحت غطاء الدخان.
تحديد موضع الموقد على مقعد الاختبار.
تثبيت أجهزة ومعدات EN 16989، يجب أن يكون تدفق العادم 1.2 متر مكعب/ثانية.
بدء نظام الحصول على البيانات.
إشعال الموقد وتطبيق اللهب، خرج اللهب المفتوح 15 كيلو واط، ووقت التطبيق من 180 ثانية إلى 360 ثانية من بداية الاختبار.
يستمر الاختبار حتى 1560 ثانية.
القياسات: تشمل المعلمات الرئيسية التي يتم قياسها
معدل انبعاث الحرارة (HRR): المعدل الذي تنبعث به الحرارة أثناء الاحتراق، ويقاس بالكيلو واط/متر مربع.
متوسط معدل انبعاث الحرارة الأقصى (MARHE): مقياس حاسم لتقييم شدة الحريق، أيضًا بالكيلو واط/متر مربع.
إجمالي إنتاج الدخان (TSP): كمية الدخان المتولدة، والتي تؤثر على الرؤية والسلامة أثناء الإخلاء.
ارتفاع اللهب: مدى انتشار اللهب، مما يشير إلى مدى سرعة انتشار الحريق.
إذا كنت بحاجة إلى مزيد من التفاصيل، مثل معايير اختبار محددة، أو شراء المعدات أو مقارنة بالمعايير الأخرى، فيرجى إعلامي!
اختراع مقياس السعرات الحرارية المخروطي
هناك العديد من طرق الاختبار لتقييم أداء المواد في التفاعل مع الحريق، مثل اختبار مصدر اللهب الصغير (ISO 11925-2)، واختبار مؤشر الأكسجين (LOI) (ISO 4589-2، ASTM D2863)، واختبار القابلية للاشتعال الأفقي والرأسي (UL 94)، واختبار كثافة الدخان NBS (ISO 5659-2، ASTM E662). وهي في الغالب طرق اختبار صغيرة النطاق تختبر خاصية معينة للمادة، وتقيم فقط أداء المادة في ظل ظروف اختبار معينة، ولا يمكن استخدامها كأساس لتقييم سلوك المادة في حريق حقيقي.
منذ اختراعه في عام 1982، تم الاعتراف بمقياس السعرات الحرارية المخروطي كأداة اختبار للتقييم الشامل لأداء المواد في التفاعل مع الحريق.
إنه يتمتع بميزة كونه شاملاً وبسيطًا ودقيقًا مقارنة بالطرق التقليدية. يمكنه قياس ليس فقط معدل انبعاث الحرارة ولكن أيضًا كثافة الدخان وفقدان الكتلة وسلوك القابلية للاشتعال والمعلمات الأخرى في الاختبار.
بالإضافة إلى ذلك، ترتبط النتائج التي تم الحصول عليها من اختبار مقياس السعرات الحرارية المخروطي جيدًا باختبارات الاحتراق واسعة النطاق، وبالتالي يتم استخدامها على نطاق واسع لتقييم أداء القابلية للاشتعال للمواد وتقييم تطور الحريق.
الامتثال للمعايير
يعد مقياس السعرات الحرارية المخروطي أحد أهم أدوات اختبار الحريق لدراسة خصائص احتراق المواد، وقد تم استخدامه من قبل العديد من البلدان والمناطق ومنظمات المعايير الدولية في مجالات مواد البناء والبوليمرات والمواد المركبة والمنتجات الخشبية والكابلات.
ISO 5660-1
ASTM E1354
BS 476 الجزء 15
ULC-S135-04
مبدأ عمل مقياس السعرات الحرارية المخروطي
انبعاث الحرارة
يعتمد مبدأ انبعاث الحرارة على أن صافي حرارة الاحتراق يتناسب مع كمية الأكسجين المطلوبة للاحتراق، حيث يتم إطلاق ما يقرب من 13.1 ميجا جول من الحرارة لكل كيلوغرام من الأكسجين المستهلك. يتم حرق العينات في الاختبار في ظل ظروف الهواء المحيط مع تعرضها لإشعاع خارجي في نطاق من 0 إلى 100 كيلو واط/متر مربع وقياس تركيزات الأكسجين ومعدلات تدفق غاز العادم.
انبعاث الدخان
يعتمد مبدأ قياس الدخان على أن شدة الضوء التي تنتقل عبر حجم نواتج الاحتراق هي دالة تتناقص أسياً مع المسافة. يتم قياس حجب الدخان كجزء من شدة ضوء الليزر الذي ينتقل عبر الدخان في قناة العادم. يستخدم هذا الجزء لحساب معامل الانقراض وفقًا لقانون بوغير. يتم حرق العينات في الاختبار في ظل ظروف الهواء المحيط مع تعرضها لإشعاع خارجي في نطاق من 0 إلى 100 كيلو واط/متر مربع وقياس حجب الدخان ومعدل تدفق غاز العادم.
فقدان الكتلة
يتم حرق العينات في الاختبار فوق جهاز الوزن مع تعرضها لإشعاع خارجي في نطاق من 0 إلى 100 كيلو واط/متر مربع وقياس معدل فقدان الكتلة.
التقارير
يمكن حساب بيانات الاختبار لمعدل انبعاث الحرارة لكل مساحة معرضة أو لكل كيلوغرام من المواد المفقودة أثناء الاختبار، وإجمالي انبعاث الحرارة، ومعدل إنتاج الدخان لكل مساحة معرضة أو لكل كيلوغرام من المواد المفقودة أثناء الاختبار، وإجمالي إنتاج الدخان، ومعدل فقدان الكتلة، وإجمالي فقدان الكتلة.
الوقت حتى الاشتعال المستمر والانطفاء، TTI، بالثواني
معدل انبعاث الحرارة، HRR، بوحدة ميجا جول/كجم، كيلو واط/متر مربع
متوسط معدل انبعاث الحرارة في أول 180 ثانية و 300 ثانية، بوحدة كيلو واط/متر مربع
أقصى معدل متوسط لانبعاث الحرارة، MARHE، بوحدة كيلو واط/متر مربع.ثانية
إجمالي انبعاث الحرارة، THR، بوحدة ميجا جول
فقدان الكتلة، بوحدة جم/متر مربع.ثانية
معدل إنتاج الدخان، SPR، بوحدة متر مربع/متر مربع
إنتاج الدخان، TSP، بوحدة متر مربع
جهاز مقياس السعرات الحرارية المخروطي
سخان كهربائي مشع على شكل مخروط، ينتج إخراج إشعاعي قدره 100 كيلو واط لكل متر مربع.
جهاز التحكم في الإشعاع ومقياس التدفق الحراري.
خلية تحميل ذات عزل حراري جيد.
نظام غاز العادم مع مستشعر قياس تدفق الهواء.
نظام أخذ عينات غاز الاحتراق مع جهاز الترشيح.
محلل الغاز، بما في ذلك محلل تركيز O2 و CO و CO2.
نظام قياس حجب الدخان.
نظام المعايرة الذاتية.
نظام الحصول على البيانات.
برنامج التشغيل.
التطبيق
تقييم خصائص احتراق المواد
تقييم مخاطر احتراق المواد وفقًا لبيانات اختبار مقياس السعرات الحرارية المخروطي (مثل HRR، Peak HRR، TTI، SPR، إلخ)، وتحديد المواد المناسبة للاستخدام في التطبيقات المختلفة.
دراسة آلية مثبطات اللهب
عن طريق الاختبارات المتكررة ومقارنة بيانات الاختبار، يمكن تحسين تركيبة المواد للحصول على مواد ذات خصائص أفضل مثبطة للهب.
دراسة نموذج الحريق
عن طريق تحليل معدل انبعاث الحرارة، ومعدل انبعاث الدخان من المواد المحترقة، وتحليل الاتجاهات، أو الاتصال بنموذج اختبار متوسط النطاق (ISO 9705)، وإنشاء أنواع مختلفة من نماذج الحرائق.
ملخص
يوفر مقياس السعرات الحرارية المخروطي طريقة لتقييم معدل انبعاث الحرارة ومعدل إنتاج الدخان الديناميكي للعينات المعرضة لمستويات إشعاع محددة ومضبوطة مع مشعل خارجي. إنها أداة حاسمة في اختبار وبحوث الحرائق والتي يمكن تكرارها بشكل أكبر، ويمكن إعادة إنتاجها بشكل أكبر، وأسهل في إجرائها.
في 12 مارس 2025، أصدرت UL رسمياً ANSI/CAN/UL9540A-2025 "اختبار الانتشار الحراري لجهاز تخزين الطاقة في البطارية".
وباعتبارها أول مواصفات سلامة خاصة في العالم للانتشار الحراري للأنظمة التخزينية للطاقة، استغرق هذا التنقيح 16 شهرا،27 جولة من المشاورات التقنية والتصويت عبر القارات، والطبعة الخامسة تم إصدارها رسمياً أخيراً.
UL 9540A ليس فقط معيار وطني إلزامي للولايات المتحدة وكنداولكنها أيضا اعتمدت على نطاق واسع على الصعيد الدولي ويشار إليها في لوائح تركيب نظام تخزين الطاقة في سنغافورة، ماليزيا وفيكتوريا، أستراليا للتعامل مع سيناريوهات تركيب محددة.
مستويات UL9540A
عند اختبار أنظمة تخزين الطاقة في UL 9540A ، يمكن إجراء أربعة مستويات من الاختبار:الخلية - خلية بطارية واحدة تسخن خلية البطارية في قنبلة احتراق ثابتة الحجم وتشعل الهروب الحرارييتم تحليل تكوين الغازات من الغازات الحرارية المتفجرة عن طريق الكروماتوجرافية الغازية، ثم يتم اختبار حد الانفجار، وضغط الانفجار ومعدل حرق الغازات الحرارية المتفجرة.هذا الجزء من الاختبار هو لإنشاء طريقة قابلة للتكرار لإجبار البطارية في حالة الهروب الحرارييجب استخدام هذه الأساليب لاختبار الوحدة والوحدة ومستوى التثبيت.
الوحدة - مجموعة من خلايا البطارية المتصلة. يطلق الاختبار على مستوى الوحدة الهروب الحراري لخلية واحدة أو أكثر من خلايا البطارية في الوحدة.ويستخدم مجموعة متنوعة من أدوات تحليل الغاز الدقيقة لتحليل شامل للغاز الذي تطلق عليه الوحدة بعد الهروب الحراري، وتقييم خصائص انتشارها ومخاطر الحريق المحتملة داخل الوحدة.
وحدة - مجموعة من وحدات البطارية المتصلة ببعضها وتثبيت في رف و/أو هيكل. وفقا لظروف التثبيت المختلفة لوحدات BESS،يتم تنفيذ تكوين الاختبارمن خلال إشعال الهروب الحراري لخلية بطارية واحدة أو أكثر في الوحدة، معدل إطلاق الحرارة، وتوليد الغاز وتكوينها، مخاطر الانهيار والترشاش،نظام تخزين الطاقة المستهدف ودرجة حرارة سطح الجدار، يتم اختبار تدفق الحرارة للجدار المستهدف ونظام تخزين الطاقة وجهاز الخروج ، وإعادة الإشعال.
التثبيت - نفس الإعداد الذي تم إجراؤه في اختبار الوحدة، باستخدام نظام إضافي لإطفاء الحريق.طريقة الاختبار 1 - "فعالية الرشاشات" تستخدم لتقييم فعالية أساليب إطفاء الحرائق والحماية من الانفجار التي تم تثبيتها وفقًا للمتطلبات التنظيميةتستخدم طريقة الاختبار 2- "فعالية خطة حماية الحريق" لتقييم فعالية أنظمة إطفاء الحرائق الأخرى وأساليب الانفجار (مثل عوامل إطفاء الغاز،نظام الضباب المائي (أنظمة مزدوجة)اختبار مستوى التثبيت أمر حاسم. إنه يحاكي خطر الحريق لنظام تخزين الطاقة في بيئة التثبيت والتشغيل الفعلية.وهي جزء مهم من التصميم للتحقق من فعالية تدابير الحماية.
هنا نظرة سريعة على ملخص التغييرات الرئيسية في الطبعة الخامسة من ANSI/CAN/UL 9450A (12 مارس 2025)
1طريقة الاختبار وتحديثات القياس
قياس FTIR والهيدروجين: يتم تغيير قياس FTIR (تغيير فورييه الطيف تحت الحمراء) إلى اختياري ، ويتم إضافة متطلبات قياس الهيدروجين في الاختبار على مستوى الوحدة (البنود 8.2.14 ¥10.3.13)
خيار المنحدر الحراري المستمر: تمت إضافة طريقة اختبار جديدة لتشغيل الهروب الحراري عن طريق المنحدر الحراري المستمر (7.3.1.5).
مقياس تدفق الحرارة ومعدل أخذ العينات: يسمح باستخدام مقياس تدفق الحرارة Gardon ويتم مراجعة معدلات أخذ العينات لتدفق الحرارة ودرجة حرارة الجدار (6.3، 9.2.15 ¥103.10).
معيار تدفق حرارة مسار الهروب: تحديث متطلبات قياس تدفق الحرارة للأنظمة الخارجية غير السكنية المثبتة على الحائط (9.5.1، 9.5.5).
2إعداد الاختبار وتعديل المعدات
اختبار الوحدات السكنية: استبدال غرفة الاختبار NFPA 286 بـ "جدار الاختبار" (9.1.2(الشكل 9.3)
موقع العامل الحراري: مراجعة وضع العامل الحراري في اختبار البطارية (7.3.1.2، 7.3.1.7 ¢ 10).
استثناء النظام المثبت على الأرض: إضافة شروط استثناء للأنظمة السكنية (9.2.19103.10).
3تعريف وتوضيح العملية
وقت راحة العينة: توضيح وقت راحة العينات بعد التكييف والشحن (7.2.2، 8.1.2، 9.1.9).
طريقة شحن البطارية: قم بتحسين عملية شحن البطارية (7.2.1، 7.2.4)
متطلبات تقرير الاختبار: توضيح مواصفات تقرير الاختبار لاستخدام أنظمة البطارية كوحدات BESS (7.7.1).
معايير الفشل: مراجعة المصطلحات الخاصة بفشل البطارية والوحدة والوحدة (7.3.1.2، 8.2.8 ¢9.1.8)
تعاريف المصطلحات: إضافة "التوسع الحراري" ومراجعة تعريف "التنقل الحراري" (4.16، 4.19).
تعاريف السكن/غير السكن: تم توضيح التمييز بين نوعي الاستخدامين، مما يؤثر على تكوين الاختبار وتقديم التقارير (8.4.1، 10.7.1)
4أساليب اختبار جديدة
توسيع نوع البطارية: أساليب اختبار بطارية حمض الرصاص والنيكل الكادميوم (7.3.3.1710.4) وإجراءات اختبار البطارية في درجة حرارة عالية (7.3.4. 1 ¢ 10.11.3).
مراجعات بطارية التدفق: متطلبات محدثة تتعلق بطارية التدفق (5.4.3، 7.1. 1 911.1).
5مراجعات لمعايير الأداء
أداء مستوى الوحدة: تم مراجعة معايير اجتياز اختبار الوحدة (8.5.1).
نطاق درجة حرارة سطح الوحدة: تم تعديل نطاق القياس (9.7.3الطاولة 91، 10.5.2)
6تحديثات المعايير المرجعية
إضافة NFPA 855 كرمز مناسب (1.2، 3.2).
تم استبدال UL 1685 ب UL 2556: مراجع معيار الكابلات المحدثة (3.2، 10.2.2)
7- متطلبات السلامة والبنية
تم إزالة الاستثناء الهيكلي غير القابل للاحتراق: قواعد توضيحية لنشر اللهب في الهواء الطلق (4).16، 9.1. 1 97.1).
اعتبارات مخاطر الانهيار: تمت إضافة متطلبات تحليل الانهيار في الملحق A (A3.3.1).
8تحديثات مهمة أخرى
التوفيق بين الاستخدامات السكنية: متطلبات التعليمات التعليمية المراجعة المتعلقة بالاستخدامات السكنية (1.2، 10.1.1A23.2)
القيود المحذوفة على التثبيت السكني: تم إزالة البيان الذي يحظر التثبيت في الوحدات السكنية.
إضافات تقارير الاختبار: تقارير الاختبار الموسعة على مستوى الوحدة والوحدة والتركيب (8.4.1، 10.4.1).
لمحة عامة عن التأثير
زيادة المرونة: توفر إمكانية اختيار FTIR وأساليب الارتفاع الحراري مرونة الاختبار.
نطاق التطبيق الموسع: إضافة اختبارات حمض الرصاص والنيكل الكادميوم والبطاريات عالية درجة الحرارة لتغطية أنواع تكنولوجيا أكثر.
تحسين السلامة: قواعد إعادة النظر في انتشار اللهب، إضافة تحليل الإنفجار للحد من خطر انتشار النار.
اختبار مبسط: يستخدم الاختبار السكني جدران الاختبار بدلاً من ذلك ، مما قد يقلل من تعقيد الاختبار.
هذا الإصدار يؤكد على الوضوح والسلامة والشمولية التقنية، والتكيف مع احتياجات تطوير تكنولوجيا البطارية والتطور التنظيمي.
UL 9540A تقييم سلامة النظام من أنظمة تخزين الطاقة بعد أن تنتشر البطارية الحرارية الهروب.هو المعيار المرجعي للاختبارات النارية على نطاق واسع المذكورة في NFPA 855 والمعيار الوحيد المتفق عليه المعترف به في NFPA 855.
إصدار UL9540A-2025 يمثل الترقية الاستراتيجية لسلامة تخزين الطاقة من "الحماية من الحرائق السلبية" إلى "التحذير النشط".الرجاء الاتصال بنا!